题目内容

小明同学做“测定一个小灯泡的功率”的实验，所用灯泡的额定电压是2.2V．
设计实验：
如图是他实验的电路，但连接不完整，请你帮他完成电路的连接．
进行实验与收集数据：
（1）在连接的实物电路时，闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到______（填写“C”或“D”）端．
（2）闭合开关后，小明发现灯泡始终不发光，电流表的示数为零，电压表的指针迅速越过最右侧的刻度线，产生此故障的原因可能是下列情况中的______．（填写序号）
A．小灯泡短路
B．小灯泡与灯座接触不良
C．电压表的正、负接线柱接反
D．变阻器滑片放在了最小阻值处
（3）实际实验的有关记录与计算如下表：

表一
实验次数	1	2	3
电压（V）	2.20	1.50	2.50
电流（A）	0.22	0.16	0.24
功率（W）	0.484	0.24	0.60
亮度	亮	暗	很亮

表二
实验次数	1	2	3
电压（V）	2.20	1.50	2.50
电流（A）	0.22	0.16	0.24
灯丝电阻（Ω）	10.00	9.38	10.42

评估与交流：
根据他观察的现象和表一的实验数据分析，可得出灯泡的亮度与电功率的关系是______．另外小明还算出了灯泡三种情况下的电阻，如表二所示，他发现灯泡电阻随电压、电流变化而变化，这与老师在课堂上所讲的“导体的电阻与电压和电流无关”相矛盾，请你予以合理的解释：______．

【答案】分析：根据灯泡额定电压选择电压表量程，灯泡、滑动变阻器串联接入电路，注意滑动变阻器要接一上一下两个接线柱．
（1）连接实物图时，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值．
（2）电流表示数为零，电路断路；灯泡不亮可能是灯泡断路或短路或灯泡之外的电路断路；电压表的指针迅速越过最右侧的刻度线，说明电压表所测电压超过两成，电压表直接接在电源两端，电压表并联电路之外，不存在断路，综合分析可知，电路故障是灯泡所在处断路，选B．
（3）分析表中灯泡功率与亮度间的关系可得出结论；随灯泡电压的变化，灯泡的功率发生变化，灯泡温度发生变化，灯泡电阻发生变化，这说明灯泡电阻随温度的变化而变化，灯泡电阻受温度的影响．
解答：

解：灯泡额定电压是2.2V，电压表用3V量程，滑动变阻器接上面接线柱，滑动变阻器、灯泡串联接入电路，电路图如图所示．
（1）在连接的实物电路时，闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到C端．
（2）灯泡始终不发光，电流表的示数为零，电压表的指针迅速越过最右侧的刻度线，产生此故障的原因可能是下列情况中的 B．
（3）分析表中灯泡功率与灯泡亮度间的关系可知：灯泡的亮度与电功率的关系是：灯泡电功率越大，灯泡越亮；灯泡电阻随电压、电流变化而变化的原因是：灯丝电阻受温度影响．
故答案为：电路图如图所示；（1）C；（2）B；（3）灯泡电功率越大，灯泡越亮；灯丝电阻受温度影响．
点评：本题考查：实物图的连接、滑动变阻器的使用、分析电路故障原因、实验数据的处理，是实验的常考内容，难度较大．